导读 几乎每部现代手机都有内置指南针或磁力计,可以检测地球磁场的方向,为导航提供关键信息。现在,美国国家标准与技术研究所 (NIST) 的一组...
几乎每部现代手机都有内置指南针或磁力计,可以检测地球磁场的方向,为导航提供关键信息。现在,美国国家标准与技术研究所 (NIST) 的一组研究人员开发了一种技术,使用普通手机磁力计实现完全不同的目的——高精度测量葡萄糖(糖尿病的标志物)浓度。
同样的技术将磁力计与磁性材料结合使用,磁性材料旨在根据生物或环境线索改变其形状,可用于快速且廉价地测量许多其他生物医学特性,以监测或诊断人类疾病。 NIST 科学家加里·扎博 (Gary Zabow) 表示,该方法还具有检测环境毒素的潜力。
在他们的概念验证研究中,Zabow 和 NIST 研究员马克·费里斯 (Mark Ferris) 在手机上夹了一个小孔,其中包含待测试的溶液和一条水凝胶(一种浸入水中时会膨胀的多孔材料)。
研究人员在水凝胶中嵌入了微小的磁性颗粒,他们设计的水凝胶可以通过膨胀或收缩来对葡萄糖的存在或 pH 水平(酸度的测量)做出反应。 pH 值的变化可能与多种生物紊乱有关。
当水凝胶变大或收缩时,它们将磁性颗粒移近或远离手机的磁力计,从而检测到磁场强度的相应变化。采用这种策略,研究人员测量了小至百万分之几摩尔(物质中一定数量原子或分子的科学单位)的葡萄糖浓度。